Metal-aire bateria elektrodo negatiboa duten metalak erabiltzen dituen material aktiboa da, hala nola magnesioa, aluminioa, zinka, merkurioa eta burdina elektrodo negatibo gisa, eta aireko oxigenoa edo oxigeno purua elektrodo positibo gisa.Zinc-aire bateria metal-aire bateria seriean gehien ikertu eta gehien erabiltzen den bateria da.Azken 20 urteetan, zientzialariek ikerketa asko egin dituzte bigarren mailako zink-aire bateriari buruz.Japoniako Sanyo Korporazioak gaitasun handiko bigarren mailako zink-aire bateria ekoitzi du.125V-ko tentsioa eta 560A·h-ko edukiera duen traktorerako zink-aire bateria airearen eta indar elektrohidraulikoaren zirkulazioaren metodoa erabiliz garatu da.Jakinarazten da ibilgailuetan aplikatu dela, eta bere deskarga-korronte-dentsitatea 80mA/cm2-ra irits daiteke, eta gehienez 130mA/cm2-ra irits daiteke.Frantziako eta Japoniako zenbait konpainiak zink-minda zirkulatzeko metodoa erabiltzen dute zink-airearen korronte sekundarioa sortzeko, eta substantzia aktiboen berreskurapena bateriatik kanpo egiten da, 115W · h/kg-ko benetako energia espezifikoarekin.

Metal-aire bateriaren abantaila nagusiak:

1) Energia espezifiko handiagoa.Aire elektrodoan erabiltzen den material aktiboa aireko oxigenoa denez, agortezina da.Teorian, elektrodo positiboaren ahalmena infinitua da.Gainera, material aktiboa bateriatik kanpo dago, beraz, aire bateriaren energia espezifiko teorikoa metal oxidoaren elektrodo orokorra baino askoz handiagoa da.Metalezko aireko bateriaren energia espezifikoa, oro har, 1000W · h/kg baino gehiagokoa da, energia handiko hornikuntza kimikoari dagokiona.
(2) Prezioa merkea da.Zink-aire bateriak ez ditu metal preziatu garestiak erabiltzen elektrodo gisa, eta bateriaren materialak ohiko materialak dira, beraz, prezioa merkea da.
(3) Errendimendu egonkorra.Bereziki, zink-aire bateriak korronte dentsitate handian lan egin dezake hauts zink elektrodo porotsua eta elektrolito alkalinoa erabili ondoren.Airea ordezkatzeko oxigeno purua erabiltzen bada, isurketaren errendimendua ere asko hobetu daiteke.Kalkulu teorikoaren arabera, korronte-dentsitatea 20 aldiz inguru handitu daiteke.

Metal-aire bateriak desabantaila hauek ditu:

1）, bateria ezin da zigilatu, eta hori erraza da elektrolitoa lehortzea eta igotzea, bateriaren edukiera eta bizitza eraginez.Elektrolito alkalinoa erabiltzen bada, karbonoa eragitea ere erraza da, bateriaren barne-erresistentzia handituz eta deskargari eraginez.
2）, biltegiratze hezearen errendimendua eskasa da, bateriaren airearen hedapenak elektrodo negatibora bizkortuko duelako elektrodo negatiboaren autodeskarga.
3）, elektrodo negatibo gisa zinka porotsua erabiltzeak merkurioa homogeneizatzea eskatzen du.Merkurioak langileen osasuna kaltetzeaz gain, ingurumena kutsatzen du, eta merkurioa ez den korrosioaren inhibitzaile batekin ordeztu behar da.

Metal-aire bateria elektrodo negatiboa duten metalak erabiltzen dituen material aktiboa da, hala nola magnesioa, aluminioa, zinka, merkurioa eta burdina elektrodo negatibo gisa, eta aireko oxigenoa edo oxigeno purua elektrodo positibo gisa.Elektrolito alkalinoaren ur-disoluzioa, oro har, metal-aire bateriaren elektrolito-soluzio gisa erabiltzen da.Elektrodo negatibo gisa elektrodo potentzial handiagoa duten litioa, sodioa, kaltzioa eta abar erabiltzen badira, urarekin erreakzionatu dezaketelako, elektrolito organiko urtsua ez den elektrolito solidoa (fenolarekiko erresistentea den elektrolito solidoa) edo elektrolito ez-organikoa (esaterako, LiBF4 gatz disoluzioa) bezalakoa. erabili.

Magnesio-aire bateria

Elektrodo-potentzial negatiboa eta aire-elektrodoa duen edozein metal-parek dagokion metal-aire bateria osa dezake.Magnesioaren elektrodo-potentziala nahiko negatiboa da eta baliokide elektrokimikoa nahiko txikia da.Aire-elektrodoarekin parekatzeko erabil daiteke magnesiozko aire-pila bat osatzeko.Magnesioaren baliokide elektrokimikoa 0.454g/(A · h) Ф=- 2.69V da. Magnesio-aire bateriaren energia espezifikoa 3910W · h/kg da, hau da, zink-aire bateriarenaren 3 aldiz eta 5~. Litiozko bateriaren 7 aldiz.Magnesio-aire bateriaren polo negatiboa magnesioa da, polo positiboa aireko oxigenoa da, elektrolitoa KOH disoluzioa da eta elektrolito soluzio neutroa ere erabil daiteke.
Baterien edukiera handia, kostu baxuko potentziala eta segurtasun sendoa dira magnesio ioietako baterien abantaila nagusiak.Magnesio-ioiaren ezaugarri dibalenteak karga elektriko gehiago eramatea eta gordetzea ahalbidetzen du, litiozko bateriaren 1,5-2 aldiz energia-dentsitate teorikoarekin.Aldi berean, magnesioa erraz ateratzen da eta zabaltzen da.Txinak baliabideen dotazioaren abantaila absolutua du.Magnesiozko bateria egin ondoren, bere kostu abantaila potentziala eta baliabideen segurtasun-atributua litiozko bateria baino handiagoa da.Segurtasunari dagokionez, magnesio dendrita ez da magnesio ioi bateriaren polo negatiboan agertuko kargatzeko eta deskargatzeko zikloan zehar, eta horrek litiozko dendrita hazkuntza saihestu dezake litiozko baterian diafragma zulatuz eta bateria zirkuitu laburra, sutea eta eraginez. leherketa.Aurreko abantailek magnesiozko bateriak garapen aukera eta potentzial handiak izatea eragiten dute.

Magnesio baterien azken garapenari dagokionez, Txinako Zientzien Akademiako Qingdao Energia Institutuak aurrerapen ona egin du magnesioko bigarren mailako piletan.Gaur egun, magnesiozko bateria sekundarioen fabrikazio-prozesuko botila teknikoa hautsi du, eta 560Wh/kg-ko energia-dentsitatea duen zelula bakarra garatu du.Hego Korean garatutako magnesiozko aireko bateria osoa duen ibilgailu elektriko batek 800 kilometro egin ditzake arrakastaz, hau da, litiozko bateriaz funtzionatzen duten ibilgailuen batez besteko autonomia lau aldiz handiagoa da.Japoniako hainbat erakunde, besteak beste, Kogawa Battery, Nikon, Nissan Automobile, Japoniako Tohoku Unibertsitatea, Rixiang hiria, Miyagi Prefektura eta beste industria-unibertsitate-ikerketa erakunde eta gobernu-departamentu batzuk aktiboki sustatzen ari dira magnesio-aire bateriaren gaitasun handiko ikerketa.Zhang Ye, Nanjing Unibertsitateko Ingeniaritza Modernoko Unibertsitateko ikerketa-taldeak eta beste batzuek geruza bikoitzeko gel elektrolito bat diseinatu zuten, magnesio metaliko anodoaren babesa eta deskarga produktuen erregulazioaz jabetu ziren eta energia dentsitate handiko magnesio-aire bateria lortu zuten ( 2282 W h · kg-1, aire-elektrodo guztien eta magnesio-elektrodo negatiboen kalitatean oinarrituta), hau da, magnesio-aire bateria baino askoz altuagoa den anodoaren eta korrosioaren aurkako elektrolitoaren aleazio estrategiekin egungo literaturan.
Oro har, magnesioko bateria oraindik aurretiazko esplorazio fasean dago gaur egun, eta eskala handiko sustapen eta aplikaziorako bide luzea dago oraindik.